29/9/2026

Το E. coli, ένα βακτήριο που μπορεί να υπάρχει στο ωμό κρέας και να προκαλέσει διάρροια και τροφική δηλητηρίαση, ενδέχεται να αποκτήσει έναν εντελώς διαφορετικό ρόλο στη μάχη κατά του καρκίνου. Επιστήμονες κατάφεραν να το μετατρέψουν σε έναν μηχανισμό μεταφοράς φαρμάκων, ο οποίος κατευθύνει θεραπευτικές ουσίες απευθείας σε έναν όγκο και τον μετατρέπει ουσιαστικά σε ένα μικροσκοπικό «φαρμακείο» αντικαρκινικής θεραπείας.

Το E. coli έχει φυσική τάση να μετακινείται μέσα στο σώμα και να εγκαθίσταται ειδικά στο εσωτερικό των όγκων, όπου μπορεί να αναπτυχθεί στους πυρήνες τους. Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Κολούμπια αξιοποίησαν αυτή την ιδιότητα και δημιούργησαν γενετικά τροποποιημένο προβιοτικό στέλεχος του βακτηρίου, το οποίο παράγει ένα ένζυμο που ονομάζεται κυτοσίνη δεαμινάση (CD) και στερεώνεται στον ιστό του όγκου.

Με αυτόν τον τρόπο, το βακτήριο μπορεί να μετατρέπει την 5-FC (5-φθοροκυτοσίνη), μια μη τοξική προφαρμακευτική ουσία που παραμένει ακίνδυνη στον οργανισμό μέχρι να ενεργοποιηθεί, σε 5-FU (5-φθοροουρακίλη), ένα ισχυρό χημειοθεραπευτικό φάρμακο που σκοτώνει καρκινικά κύτταρα απευθείας μέσα στον όγκο.

Η διπλή δράση της ανοσοθεραπείας

Η αντικαρκινική δράση των γενετικά τροποποιημένων βακτηρίων δεν περιορίστηκε στη χημειοθεραπεία. Οι ερευνητές κατάφεραν επίσης να κάνουν τα βακτήρια να παράγουν ταυτόχρονα δύο ακόμα μόρια που ρυθμίζουν την ανοσολογική απόκριση, απευθείας μέσα στο μικροπεριβάλλον του όγκου: έναν υπεραγωνιστή της IL-15 και ένα νανοαντίσωμα που μπλοκάρει την PD-L1.

Το πρώτο ενεργοποιεί αντικαρκινικά ανοσοκύτταρα μέσα στον όγκο, ενώ το δεύτερο μπλοκάρει τα σήματα της PD-L1, τα οποία χρησιμοποιούν τα καρκινικά κύτταρα για να αποφεύγουν την επίθεση του ανοσοποιητικού συστήματος.

Σύμφωνα με τα ευρήματα που δημοσιεύθηκαν στο Science Translational Medicine, η βακτηριακή πλατφόρμα δοκιμάστηκε σε ποντίκια με καρκίνο του παχέος εντέρου και μελάνωμα, όπως αναφέρει το medicalxpress.com. Η συνδυαστική θεραπεία όχι μόνο επιβράδυνε την ανάπτυξη των όγκων, αλλά οδήγησε και στην εξάλειψη όγκων που είχαν ήδη αναπτυχθεί.

Η προσπάθεια να γίνει η χημειοθεραπεία πιο στοχευμένη

Η χημειοθεραπεία έχει εξελιχθεί σημαντικά τις τελευταίες δεκαετίες και η ικανότητά της να καταστρέφει καρκινικά κύτταρα συνεχίζει να βελτιώνεται. Ωστόσο, η έλλειψη ειδικότητας παραμένει ένα από τα βασικά μειονεκτήματά της.

Εκτός από τα καρκινικά κύτταρα που διαιρούνται γρήγορα, η χημειοθεραπεία επηρεάζει και υγιείς ιστούς, προκαλώντας συχνά σοβαρές παρενέργειες. Παράλληλα, η αποτελεσματικότητά της μπορεί να μειωθεί με την πάροδο του χρόνου όταν χρησιμοποιείται μόνη της, καθώς η διαφορετικότητα των κυττάρων μέσα σε έναν όγκο και η εμφάνιση αντοχής στα φάρμακα επιτρέπουν σε ορισμένα καρκινικά κύτταρα να επιβιώνουν από τη θεραπεία.

Για την προστασία των υγιών κυττάρων από τις βλάβες, οι επιστήμονες άρχισαν να εξετάζουν τη θεραπεία ενζύμου/προφαρμάκου. Στην προσέγγιση αυτή, ένα ένζυμο μεταφέρεται πρώτα στον όγκο και στη συνέχεια χορηγείται μια ακίνδυνη ουσία, την οποία το ένζυμο μετατρέπει σε ενεργό χημειοθεραπευτικό φάρμακο μέσα στον όγκο. Ωστόσο, η μεταφορά του ενζύμου στον όγκο και η διατήρηση της δραστικότητάς του εκεί έχουν αποδειχτεί δύσκολες.

Οι ερευνητές ξεπέρασαν αυτό το εμπόδιο χρησιμοποιώντας το E. coli ως φορέα μεταφοράς φαρμάκων, καθώς το βακτήριο έχει την ικανότητα να μετακινείται και να επιβιώνει στο προστατευμένο εσωτερικό των συμπαγών όγκων. Χρησιμοποίησαν το γενετικά τροποποιημένο προβιοτικό στέλεχος Escherichia coli Nissle 1917, το οποίο εξοπλίστηκε με ένα συγχρονισμένο κύκλωμα λύσης. Το κύκλωμα προκαλεί περιοδική διάσπαση των βακτηρίων και απελευθέρωση του περιεχομένου τους απευθείας μέσα στον όγκο, όταν ο πληθυσμός τους εκεί φτάσει σε συγκεκριμένη πυκνότητα.

Το E. coli διαθέτει φυσικά ένα γονίδιο που ονομάζεται preTA, το οποίο αποτοξινώνει και εξουδετερώνει χημειοθεραπευτικά φάρμακα όπως η 5-FU, καταστρέφοντας το ενεργό φάρμακο προτού προλάβει να σκοτώσει τα καρκινικά κύτταρα. Για τον λόγο αυτό, η ερευνητική ομάδα αφαίρεσε το συγκεκριμένο γονίδιο.

Συγκεκριμένα, διαγράφηκε το operon preTA του άγριου τύπου EcNx, ώστε να αποτραπεί η αποτοξίνωση της 5-FU σε μη τοξική DHFU από την DPD που κωδικοποιείται από τα preT/preA.

Τριπλή επίθεση στους όγκους

Η ομάδα δοκίμασε τα πλήρως τροποποιημένα βακτήρια σε μοντέλα ποντικών με καρκίνο του παχέος εντέρου MC38 και μελάνωμα B16-F10. Τα βακτήρια χορηγήθηκαν είτε απευθείας στους όγκους είτε ενδοφλεβίως, πριν από τη χορήγηση 5-φθοροκυτοσίνης (5-FC).

Στη συνέχεια, οι ερευνητές μέτρησαν τη συρρίκνωση των όγκων, την επιβίωση και την ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος, ενώ εξέτασαν επίσης εάν η θεραπεία μπορούσε να αφήσει πίσω της μακροχρόνια προστασία έναντι της επανεμφάνισης του καρκίνου.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα γενετικά τροποποιημένα προβιοτικά βακτήρια μπορούσαν να μεταφέρουν έναν ισχυρό συνδυασμό χημειοθεραπείας και ανοσοθεραπείας απευθείας στο σημείο-στόχο.

Μέσα στον όγκο, η δράση των βακτηρίων εξελισσόταν με τρεις τρόπους: αρχικά, μετέτρεπαν την 5-FC σε 5-FU με τη βοήθεια του ενζύμου που ενεργοποιεί τη χημειοθεραπεία και στη συνέχεια απελευθέρωναν ταυτόχρονα έναν ανοσοδιεγέρτη IL-15 και μια μικρή πρωτεΐνη που μπλοκάρει την PD-L1, εξουδετερώνοντας τα ανοσοκατασταλτικά σήματα του όγκου.

Η συνδυαστική θεραπεία επιβράδυνε την ανάπτυξη των όγκων και πέτυχε πλήρη υποχώρηση του όγκου σε 3 από τα 7 ποντίκια, δηλαδή στο 43%, στο μοντέλο καρκίνου του παχέος εντέρου. Παράλληλα, παρέτεινε την επιβίωση και στα δύο μοντέλα καρκίνου που εξετάστηκαν.

Η θεραπεία προκάλεσε, επίσης, συστηματικές ανοσολογικές αντιδράσεις σε ολόκληρο τον οργανισμό, οι οποίες επιβράδυναν την ανάπτυξη μη θεραπευμένων όγκων σε άλλα σημεία, ενώ παράλληλα δημιούργησαν μακροχρόνια ανοσολογική μνήμη. Η ανοσολογική αυτή προστασία ήταν πλήρης απέναντι σε νέα έκθεση στον καρκίνο 90 ημέρες αργότερα.

Τα ευρήματα ενισχύουν την προσέγγιση της χρήσης ζωντανών βακτηρίων ως πλατφόρμας που μπορεί να συνδυάσει τη θεραπεία ενζύμου/προφαρμάκου με ανοσοθεραπείες για πιο στοχευμένη αντιμετώπιση του καρκίνου.

Εφόσον οι δοκιμές σε ανθρώπους επιβεβαιώσουν τα συγκεκριμένα ευρήματα, η τεχνική θα μπορούσε να επιτρέψει πιο στοχευμένη χημειοθεραπεία, με λιγότερες παρενέργειες και καλύτερη ποιότητα ζωής για τους ασθενείς.